基于精细化改进多尺度快速样本熵的旋转机械故障诊断方法研究

作者：周付明; 刘武强; 杨小强^*; 申金星; 陈赵懿

来源：机械强度, 2023, 45(01): 1-8.

DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2023.01.001

• 精细化改进多尺度快速样本熵
• 最大相关最小冗余
• 支持向量机分类器
• 旋转机械
• 故障诊断

为了解决现有多尺度样本熵(Multiscale Sample Entropy, MSE)方法提取复杂序列特征时存在的计算效率低及幅值信息缺失等问题，提出精细化改进多尺度快速样本熵(Refined Improved Multiscale Fast Sample Entropy, RIMFSE)方法。首先使用快速样本熵代替传统样本熵，通过改进重构向量匹配机制大幅降低了计算成本，而后使用改进的多尺度拓展方法代替传统的粗粒化方法，避免了幅值信息的丢失。在此基础上，结合最大相关最小冗余(Max-relevance and Min-redundancy, mRMR)方法及支持向量机(Support Vector Machine, SVM)分类器提出一种新的旋转机械故障诊断方法。使用齿轮箱和轴承两个故障数据集对提出方法的性能进行验证，同时将提出的方法与MSE,复合MSE(Composite Multiscale Sample Entropy, CMSE)及精细化复合MSE(Refined Composite Multiscale Sample Entropy, RCMSE)等现有方法进行对比。结果表明，相较于MSE、CMSE及RCMSE,提出的方法在鲁棒性、计算效率及识别精度等方面均具有明显优势，为基于熵特征提取的旋转机械故障诊断提供了一种新的思路。

• 单位
  中国人民解放军海军工程大学; 中国人民解放军陆军工程大学; 野战工程学院